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现代建筑物的结构抗震设计已经基本实现了在地震中建筑的主体结构不破坏的抗震设防目标,这就使得放置在室内地面或台面上的重要仪器设备、珍贵文物等的震害表现得更加突出。针对这一问题本文提出了局部隔震的概念,局部隔震即是对建筑物、结构物内部需特别保护的房间、楼层、重要历史文物、仪器设备等采用单独的隔震保护。同时本文提出了局部隔震的设计方法、步骤及设计过程中要考虑的影响因素,希望通过本文的分析为从事局部隔震设计和应用的广大工程设计人员提供基本的理论依据和参考。
本文首先编制了局部隔震设计的设计流程,在局部隔震设计过程中要考虑震源特性、建筑物的动力特性、场地条件等主要因素,同时要了解精密仪器设备、珍贵文物的隔震要求及各种隔震体系的力学特性。
其次本文主要研究了建筑物的动力特性对建筑物对场地地震动的楼层放大作用的影响,时程分析结果表明,结构的加速度反应具有明显的楼层放大作用,而且不同的结构动力特性对地震波的放大作用是不同的,结构的振型周期越短,对地震波的放大作用越明显。因此,在计算结构的楼面加速度反应时,要准确计算结构的动力特性,必要时要对建筑物的结构动力特性进行实测。
在局部隔震体系时程分析方面,本文提出了将设备文物等简化为一刚性质量块,按单质点隔震体系进行计算的实用分析方法。单质点隔震体系的恢复力模型为隔震层的恢复力模型,体系的刚度采用隔震层的刚度,体系的质量采用上部被隔离体的质量,不考虑隔震层的质量。
最后,对局部隔震设计方法举例进行验算。验算结果表明对设备仪器采取隔震措施,只要隔震体系的参数选择恰当就能有效地减少输入到设备仪器的地震动,从而减小设备仪器的地震反应,满足其地震安全性。